在真核生物中，细胞分裂周期分为不同、协调的细胞过程，包括细胞生长、DNA 复制/染色体复制、染色体分布到子细胞，最后是细胞分裂。细胞周期受其调节系统以及影响细胞增殖的细胞外信号的严格调节。

细胞周期的过程发生在大约 24 小时内（在典型的人类细胞中），并分为两个主要的可区分阶段。第一阶段是 DNA 复制，在间期的 S 期。第二阶段是有丝分裂 （M） 期，涉及将复制的染色体分离成两个新的细胞核（有丝分裂）和细胞质分裂（胞质分裂）。这两个阶段由间隔（G1 和 G2 间隙）分隔，在此期间细胞为复制和分裂做准备。

有丝分裂的过程

有丝分裂可分为五个不同的阶段——前期、前中期、中期、后期和末期。胞质分裂始于后期或末期（取决于细胞），是 M 期的一部分，但不是有丝分裂的一部分。

前期

当细胞进入有丝分裂状态时，其复制的染色体开始凝结，并在称为缩缩素的蛋白质的帮助下变得可见为线状结构。有丝分裂纺锤体开始在中心体之间形成——在 S 期复制——并迁移到细胞的相反两极。纺锤体由称为微管的丝状结构组成，微管由微管蛋白单体组成。纺锤体微管开始向浓缩的染色体延伸。核仁是细胞核中产生核糖体的组成部分，它消失了，表明细胞核即将崩溃。

前中期

在前中期，来自纺锤体装置的微管丝继续生长，染色体完成凝结。核膜完全破裂，释放染色体。一些微管附着在释放的染色体上，与每对姐妹染色单体着丝粒上称为着丝粒的蛋白质结构结合。来自相对两极的纺锤体微管附着在着丝粒上并捕获浓缩的姐妹染色单体对。不附着在染色体上的纺锤体微管（极性和星光微管）有助于将纺锤体推开并将纺锤体极固定在细胞膜上。

中期

纺锤体微管沿细胞赤道在中期板上对齐每对完全浓缩的姐妹染色单体。单元格现在可以进行分液了。

后期

来自相对纺锤体极的微管附着在着丝粒结构上，在着丝粒处缩短和分离姐妹染色单体。将染色单体固定在一起的内聚蛋白现在分解了。缩短的着丝粒微管导致这对的每个染色单体（现在称为染色体）迁移到相反的极点。

末期

一旦染色体到达细胞的相对两极，它们就会解聚和解卷形成染色质。纺锤形微管丝解聚成其微管蛋白单体，然后用作子细胞中的细胞骨架元件。核膜在每组染色体周围重新组装。

胞质分裂

在动物细胞的胞质分裂过程中，肌动蛋白丝在质膜上形成一个收缩环，形成一个裂隙沟，最终将细胞夹成两半。在植物细胞中，来自高尔基体的囊泡携带葡萄糖、酶和结构蛋白，在前中期板的位置结合形成新的细胞板。生长的细胞板与每一侧的质膜融合，最终形成一个新的细胞壁，将细胞一分为二。

有丝分裂现在已经完成，产生了两个与亲本细胞相同的子细胞。在大多数人类细胞中，有丝分裂约占大约 24 小时细胞周期的 1 小时。